Deslizamento de terra -Landslide

Um deslizamento de terra perto de Cusco, Peru , em 2018
Um modelo da NASA foi desenvolvido para observar como a atividade potencial de deslizamentos de terra está mudando em todo o mundo.

Deslizamentos de terra , também conhecidos como deslizamentos de terra , são várias formas de perda de massa que podem incluir uma ampla gama de movimentos do solo, como quedas de rochas , falhas de encostas rasas ou profundas , fluxos de lama e fluxos de detritos . Os deslizamentos de terra ocorrem em uma variedade de ambientes, caracterizados por gradientes de inclinação íngreme ou suave, desde cadeias de montanhas até falésias costeiras ou mesmo debaixo d'água, caso em que são chamados de deslizamentos submarinos .

A gravidade é a principal força motriz para a ocorrência de um deslizamento de terra, mas existem outros fatores que afetam a estabilidade do talude que produzem condições específicas que tornam um talude propenso a falhas. Em muitos casos, o deslizamento de terra é desencadeado por um evento específico (como uma forte chuva , um terremoto , um corte de encosta para construir uma estrada e muitos outros), embora isso nem sempre seja identificável.

Deslizamentos de terra são freqüentemente agravados pelo desenvolvimento humano (como expansão urbana ) e exploração de recursos (como mineração e desmatamento ). A degradação do solo freqüentemente leva a uma menor estabilização do solo pela vegetação . Além disso, o aquecimento global causado pelas mudanças climáticas e outros impactos humanos no meio ambiente pode aumentar a frequência de eventos naturais (como clima extremo ) que desencadeiam deslizamentos de terra. A mitigação de deslizamentos de terra descreve a política e as práticas para reduzir o risco de impactos humanos de deslizamentos de terra, reduzindo o risco de desastres naturais .

Causas

O deslizamento de terra Mameyes , no bairro Mameyes do bairro Portugués Urbano em Ponce , Porto Rico , foi causado por um extenso acúmulo de chuvas e, segundo algumas fontes, raios. Enterrou mais de 100 casas.

Os deslizamentos de terra ocorrem quando o talude (ou parte dele) sofre algum processo que altera sua condição de estável para instável. Isso se deve essencialmente a uma diminuição na resistência ao cisalhamento do material do talude, um aumento na tensão de cisalhamento suportada pelo material ou uma combinação dos dois. Uma alteração na estabilidade de um talude pode ser causada por uma série de fatores, atuando em conjunto ou isoladamente. Causas naturais de deslizamentos de terra incluem:

  • saturação por infiltração de água da chuva, derretimento de neve ou derretimento de geleiras ;
  • subida das águas subterrâneas ou aumento da pressão intersticial (por exemplo, devido à recarga do aquífero em épocas chuvosas, ou por infiltração de águas pluviais);
  • aumento da pressão hidrostática em trincas e fraturas;
  • perda ou ausência de estrutura vegetativa vertical, nutrientes do solo e estrutura do solo (por exemplo, após um incêndio florestal – um incêndio em florestas com duração de 3 a 4 dias);
  • erosão do topo de uma encosta por rios ou ondas do mar ;
  • intemperismo físico e químico (por exemplo, congelamento e descongelamento repetidos, aquecimento e resfriamento, vazamento de sal nas águas subterrâneas ou dissolução mineral);
  • agitação do solo causada por terremotos , que pode desestabilizar diretamente o talude (por exemplo, induzindo a liquefação do solo ) ou enfraquecer o material e causar rachaduras que acabarão por produzir um deslizamento de terra;
  • erupções vulcânicas ;

Deslizamentos de terra são agravados por atividades humanas, tais como:

O deslizamento de terra em Surte , na Suécia, em 1950. Foi um rápido deslizamento de terra que matou uma pessoa.
  • variação temporal do uso e cobertura do solo (LULC): inclui o abandono humano de áreas agrícolas, por exemplo devido às transformações económicas e sociais ocorridas na Europa após a Segunda Guerra Mundial. A degradação da terra e as chuvas extremas podem aumentar a frequência de fenômenos de erosão e deslizamento de terra.

tipos

Classificação de Hungr-Leroueil-Picarelli

No uso tradicional, o termo deslizamento de terra foi usado em um momento ou outro para cobrir quase todas as formas de movimento de massa de rochas e regolito na superfície da Terra. Em 1978, o geólogo David Varnes observou esse uso impreciso e propôs um esquema novo e muito mais rígido para a classificação de movimentos de massa e processos de subsidência . Este esquema foi posteriormente modificado por Cruden e Varnes em 1996, e refinado por Hutchinson (1988), Hungr et al. (2001), e finalmente por Hungr, Leroueil e Picarelli (2014). A classificação resultante da última atualização é fornecida abaixo.

Tipo de movimento Pedra Solo
Cair Queda de rocha/gelo Queda de pedregulho/detritos/silte
derrubar queda de bloco de pedra Queda de cascalho/areia/silte
Quebra de flexão de rocha
Deslizar Deslizamento rotacional de rocha Deslizamento rotacional de argila/silte
Deslizamento plano de rocha Deslizamento planar de argila/silte
Deslizamento de cunha de rocha Deslizamento de cascalho/areia/detritos
Deslizamento composto de rocha Escorrega composta de argila/silte
Deslizamento irregular de rocha
Espalhar Propagação da encosta rochosa Propagação de liquefação de areia/silte
Propagação de argila sensível
Fluxo Avalanche de rocha/gelo Fluxo seco de areia/silte/detritos
Deslizamento de areia/silte/detritos
Deslizamento de argila sensível
Fluxo de detritos
fluxo de lama
inundação de detritos
avalanche de detritos
fluxo de terra
fluxo de turfa
Deformação do talude Deformação da encosta da montanha Deformação do talude do solo
Deformação do talude rochoso rastejamento do solo
Solifluxão
Nota: as palavras em itálico são espaços reservados. Use apenas um.

Sob esta classificação, seis tipos de movimento são reconhecidos. Cada tipo pode ser visto tanto na rocha quanto no solo. Uma queda é um movimento de blocos isolados ou pedaços de solo em queda livre. O termo tombamento refere-se a blocos saindo por rotação de uma face vertical. Um deslizamento é o movimento de um corpo de material que geralmente permanece intacto enquanto se move sobre uma ou várias superfícies inclinadas ou camadas finas de material (também chamadas de zonas de cisalhamento) nas quais grandes deformações estão concentradas. Os deslizamentos também são subclassificados pela forma da(s) superfície(s) ou zona(s) de cisalhamento em que o movimento ocorre. Os planos podem ser amplamente paralelos à superfície ("deslizamentos planares") ou em forma de colher ("deslizamentos rotacionais"). Deslizamentos podem ocorrer catastroficamente, mas o movimento na superfície também pode ser gradual e progressivo. Os spreads são uma forma de subsidência, na qual uma camada de material racha, se abre e se expande lateralmente. Os fluxos são o movimento de material fluidificado, que pode ser seco ou rico em água (como nos fluxos de lama). Os fluxos podem se mover imperceptivelmente por anos ou acelerar rapidamente e causar desastres. As deformações nas encostas são movimentos lentos e distribuídos que podem afetar encostas inteiras ou partes delas. Alguns deslizamentos de terra são complexos no sentido de que apresentam diferentes tipos de movimento em diferentes partes do corpo em movimento ou evoluem de um tipo de movimento para outro ao longo do tempo. Por exemplo, um deslizamento de terra pode começar como uma queda ou tombamento de rochas e então, conforme os blocos se desintegram com o impacto, transformam-se em um deslizamento ou fluxo de detritos. Um efeito de avalanche também pode estar presente, no qual a massa em movimento arrasta material adicional ao longo de seu caminho.

Fluxos

O material do talude que fica saturado com água pode produzir um fluxo de detritos ou fluxo de lama . No entanto, também os detritos secos podem exibir um movimento semelhante ao fluxo. O fluxo de detritos ou lama pode pegar árvores, casas e carros e bloquear pontes e rios, causando inundações ao longo de seu caminho. Este fenômeno é particularmente perigoso em áreas alpinas , onde desfiladeiros estreitos e vales íngremes são propícios a fluxos mais rápidos. Os fluxos de detritos e lama podem iniciar nas encostas ou resultar da fluidização do material do deslizamento de terra à medida que ganha velocidade ou incorpora mais detritos e água ao longo de seu caminho. Os bloqueios do rio quando o fluxo atinge um fluxo principal podem gerar represas temporárias. À medida que os represamentos falham, um efeito dominó pode ser criado, com um crescimento notável no volume da massa que flui e em seu poder destrutivo.

O escoamento de terra da Costa della Gaveta em Potenza , Itália. Ainda que se desloque a um ritmo de apenas alguns milímetros por ano e seja pouco visível, esta derrocada provoca danos progressivos na estrada nacional, na autoestrada nacional, num viaduto e em várias habitações que nela se edificam.
Um deslizamento de rocha em Guerrero , México

Um fluxo de terra é o movimento descendente de material principalmente de granulação fina. Os fluxos de terra podem se mover em velocidades dentro de uma faixa muito ampla, desde 1 mm/ano até muitos km/h. Embora sejam muito parecidos com fluxos de lama , no geral eles se movem mais lentamente e são cobertos com material sólido carregado pelo fluxo de dentro. Argila, areia fina e silte e material piroclástico de grão fino são todos suscetíveis a fluxos de terra. Esses fluxos são geralmente controlados pela pressão da água nos poros dentro da massa, que deve ser alta o suficiente para produzir uma baixa resistência ao cisalhamento. Nas encostas, alguns deslizamentos de terra podem ser reconhecidos por sua forma alongada, com um ou mais lóbulos na ponta dos pés. À medida que esses lóbulos se espalham, a drenagem da massa aumenta e as margens secam, diminuindo a velocidade geral do fluxo. Esse processo também faz com que o fluxo engrosse. Os fluxos de terra ocorrem com mais frequência durante os períodos de alta precipitação, o que satura o solo e aumenta a pressão da água. No entanto, os fluxos de terra que continuam avançando também durante as estações secas não são incomuns. Fissuras podem se desenvolver durante o movimento de materiais argilosos, o que facilita a intrusão de água na massa em movimento e produz respostas mais rápidas à precipitação.

Uma avalanche de rocha, às vezes chamada de sturzstrom , é um deslizamento de terra grande e rápido do tipo fluxo. É mais raro do que outros tipos de deslizamentos de terra, mas muitas vezes é muito destrutivo. Ele exibe tipicamente um longo desvio, fluindo muito ao longo de um terreno de baixo ângulo, plano ou até mesmo ligeiramente inclinado. Os mecanismos que favorecem o desvio longo podem ser diferentes, mas normalmente resultam no enfraquecimento da massa deslizante à medida que a velocidade aumenta. As causas desse enfraquecimento não são completamente compreendidas. Especialmente para os maiores deslizamentos de terra, pode envolver o aquecimento muito rápido da zona de cisalhamento devido ao atrito, o que pode até fazer com que a água presente se vaporize e crie uma grande pressão, produzindo uma espécie de efeito de hovercraft. Em alguns casos, a temperatura muito alta pode até fazer com que alguns dos minerais derretam. Durante o movimento, a rocha na zona de cisalhamento também pode ser moída finamente, produzindo um pó mineral de tamanho nanométrico que pode atuar como lubrificante, reduzindo a resistência ao movimento e promovendo maiores velocidades e desvios mais longos. Os mecanismos de enfraquecimento em grandes avalanches de rocha são semelhantes aos que ocorrem em falhas sísmicas.

Slides

Deslizamentos podem ocorrer em qualquer rocha ou material de solo e são caracterizados pelo movimento de uma massa sobre uma superfície plana ou curvilínea ou zona de cisalhamento.

Um deslizamento de detritos é um tipo de deslizamento caracterizado pelo movimento caótico de material misturado com água e/ou gelo. Geralmente é desencadeado pela saturação de encostas com vegetação densa, o que resulta em uma mistura incoerente de madeira quebrada, vegetação menor e outros detritos. Fluxos de detritos e avalanches diferem de deslizamentos de detritos porque seu movimento é fluido e geralmente muito mais rápido. Isso geralmente é resultado de menores resistências ao cisalhamento e declives mais acentuados. Os deslizamentos de detritos geralmente começam com o desprendimento de pedaços de rocha no alto das encostas, que se quebram à medida que deslizam em direção ao fundo.

Deslizamentos de argila e silte são geralmente lentos, mas podem sofrer aceleração episódica em resposta a chuvas fortes ou rápido derretimento de neve. Eles são frequentemente vistos em encostas suaves e se movem sobre superfícies planas, como sobre o leito rochoso subjacente. Superfícies de falha também podem se formar dentro da própria camada de argila ou silte, e geralmente têm formas côncavas, resultando em deslizamentos rotacionais

Deslizamentos rasos e profundos

Hotel Panorama no Lago de Garda . Parte de uma colina de xisto devoniano foi removida para fazer a estrada, formando um declive. O bloco superior se desprendeu ao longo de um plano de estratificação e está deslizando morro abaixo, formando uma pilha desordenada de rocha na base do deslizamento.

Um deslizamento de terra no qual a superfície de deslizamento está localizada dentro do manto do solo ou leito rochoso intemperizado (normalmente a uma profundidade de alguns decímetros a alguns metros) é chamado de deslizamento de terra raso. Deslizamentos de detritos e fluxos de detritos são geralmente rasos. Deslizamentos rasos podem acontecer frequentemente em áreas com encostas com solos altamente permeáveis ​​sobre solos pouco permeáveis. O solo de baixa permeabilidade retém a água no solo mais raso, gerando altas pressões de água. Como o solo superior está cheio de água, ele pode se tornar instável e deslizar para baixo.

Deslizamento de terra profundo em uma montanha em Sehara, Kihō , Japão, causado pela chuva torrencial da tempestade tropical Talas
Deslizamento de solo e regolito no Paquistão

Deslizamentos profundos são aqueles em que a superfície de deslizamento está localizada profundamente, por exemplo, bem abaixo da profundidade máxima de enraizamento das árvores. Eles geralmente envolvem regolito profundo , rocha desgastada e/ou leito rochoso e incluem grandes falhas de talude associadas a movimentos translacionais, rotacionais ou complexos. Eles tendem a se formar ao longo de um plano de fraqueza, como uma falha ou plano de estratificação . Eles podem ser identificados visualmente por escarpas côncavas no topo e áreas íngremes no pé. Deslizamentos de terra profundos também moldam paisagens em escalas de tempo geológicas e produzem sedimentos que alteram fortemente o curso dos fluxos fluviais .

fenômenos relacionados

  • Uma avalanche , semelhante em mecanismo a um deslizamento de terra, envolve uma grande quantidade de gelo, neve e rocha caindo rapidamente pela encosta de uma montanha.
  • Um fluxo piroclástico é causado por uma nuvem em colapso de cinzas quentes , gás e rochas de uma explosão vulcânica que se move rapidamente para baixo de um vulcão em erupção .
  • Precipitação e fluxo extremos podem causar a formação de voçorocas em ambientes mais planos, não suscetíveis a deslizamentos de terra.

Tsunamis resultantes

Os deslizamentos de terra que ocorrem no fundo do mar ou têm impacto na água, por exemplo, queda significativa de rochas ou colapso vulcânico no mar, podem gerar tsunamis . Deslizamentos maciços também podem gerar megatsunamis , que geralmente atingem centenas de metros de altura. Em 1958, um desses tsunamis ocorreu na Baía de Lituya , no Alasca.

Mapeamento de previsão de deslizamento de terra

A análise e o mapeamento de riscos de deslizamentos podem fornecer informações úteis para a redução de perdas catastróficas e auxiliar no desenvolvimento de diretrizes para o planejamento sustentável do uso da terra . A análise é usada para identificar os fatores relacionados a deslizamentos de terra, estimar a contribuição relativa dos fatores que causam falhas de taludes, estabelecer uma relação entre os fatores e deslizamentos de terra e prever o perigo de deslizamentos de terra no futuro com base em tal relação. Os fatores que têm sido usados ​​para a análise de riscos de deslizamentos geralmente podem ser agrupados em geomorfologia , geologia , uso/cobertura da terra e hidrogeologia . Uma vez que muitos fatores são considerados para o mapeamento de risco de deslizamento, o GIS é uma ferramenta apropriada porque tem funções de coleta, armazenamento, manipulação, exibição e análise de grandes quantidades de dados referenciados espacialmente que podem ser tratados de forma rápida e eficaz. Cardenas relatou evidências sobre o uso exaustivo de GIS em conjunto com ferramentas de modelagem de incerteza para mapeamento de deslizamentos de terra. Técnicas de sensoriamento remoto também são altamente empregadas para avaliação e análise de riscos de deslizamentos de terra. Fotografias aéreas de antes e depois e imagens de satélite são usadas para reunir características de deslizamentos de terra, como distribuição e classificação, e fatores como inclinação, litologia e uso/cobertura da terra a serem usados ​​para ajudar a prever eventos futuros. As imagens antes e depois também ajudam a revelar como a paisagem mudou após um evento, o que pode ter desencadeado o deslizamento de terra e mostra o processo de regeneração e recuperação.

Usando imagens de satélite em combinação com GIS e estudos de campo, é possível gerar mapas de prováveis ​​ocorrências de futuros deslizamentos de terra. Esses mapas devem mostrar as localizações de eventos anteriores, bem como indicar claramente as prováveis ​​localizações de eventos futuros. Em geral, para prever deslizamentos de terra, deve-se assumir que sua ocorrência é determinada por certos fatores geológicos e que deslizamentos futuros ocorrerão nas mesmas condições dos eventos passados. Portanto, é necessário estabelecer uma relação entre as condições geomorfológicas em que ocorreram os eventos passados ​​e as condições futuras esperadas.

Os desastres naturais são um exemplo dramático de pessoas que vivem em conflito com o meio ambiente. Previsões e avisos antecipados são essenciais para a redução de danos materiais e perda de vidas. Como os deslizamentos de terra ocorrem com frequência e podem representar algumas das forças mais destrutivas da Terra, é imperativo ter um bom entendimento sobre o que os causa e como as pessoas podem ajudar a evitar que ocorram ou simplesmente evitá-los quando ocorrerem. A gestão e desenvolvimento sustentável da terra também é uma chave essencial para reduzir os impactos negativos sentidos pelos deslizamentos de terra.

Um extensômetro wireline monitorando o deslocamento da inclinação e transmitindo dados remotamente via rádio ou Wi-Fi. Extensômetros in situ ou implantados estrategicamente podem ser usados ​​para fornecer alerta antecipado de um deslizamento de terra em potencial.

O GIS oferece um método superior para análise de deslizamentos de terra porque permite capturar, armazenar, manipular, analisar e exibir grandes quantidades de dados de forma rápida e eficaz. Como há tantas variáveis ​​envolvidas, é importante ser capaz de sobrepor as várias camadas de dados para desenvolver um retrato completo e preciso do que está acontecendo na superfície da Terra. Os pesquisadores precisam saber quais variáveis ​​são os fatores mais importantes que desencadeiam deslizamentos de terra em qualquer local. Usando GIS, mapas extremamente detalhados podem ser gerados para mostrar eventos passados ​​e prováveis ​​eventos futuros que têm o potencial de salvar vidas, propriedades e dinheiro.

Desde os anos 90, os GIS também têm sido usados ​​com sucesso em conjunto com sistemas de apoio à decisão , para mostrar em um mapa avaliações de risco em tempo real com base em dados de monitoramento coletados na área do desastre de Val Pola (Itália).

deslizamentos de terra pré-históricos

Reno cortando os detritos do Flims Rockslide , Suíça
  • Storegga Slide , cerca de 8.000 anos atrás, na costa oeste da Noruega . Causou tsunamis maciços em Doggerland e outras áreas conectadas ao Mar do Norte . Um volume total de 3.500 km 3 (840 cu mi) de detritos estava envolvido; comparável a uma área de 34 m (112 pés) de espessura do tamanho da Islândia. Acredita-se que o deslizamento de terra esteja entre os maiores da história.
  • Deslizamento de terra que moveu Heart Mountain para sua localização atual, o maior deslizamento de terra continental descoberto até agora. Nos 48 milhões de anos desde que o deslizamento ocorreu, a erosão removeu a maior parte da porção do deslizamento.
  • Flims Rockslide , ca. 12 km 3 (2,9 cu mi), Suíça, cerca de 10.000 anos atrás no Pleistoceno / Holoceno pós-glacial , o maior até agora descrito nos Alpes e em terra seca que pode ser facilmente identificado em um estado modestamente erodido.
  • O deslizamento de terra por volta de 200 aC que formou o Lago Waikaremoana na Ilha Norte da Nova Zelândia, onde um grande bloco da Cordilheira Ngamoko deslizou e represou um desfiladeiro do rio Waikaretaheke, formando um reservatório natural de até 256 metros (840 pés) de profundidade.
  • Cheekye Fan , British Columbia , Canadá, ca. 25 km 2 (9,7 sq mi), Pleistoceno tardio em idade.
  • A avalanche/fluxo de detritos de Manang-Braga pode ter formado o Vale Marsyangdi na região de Annapurna, Nepal , durante um período interestadual pertencente ao último período glacial. Estima-se que mais de 15 km 3 de material foram movidos no único evento, tornando-o um dos maiores deslizamentos de terra continentais.
  • Deslizamento de terra de Tsergo Ri , uma enorme falha de encosta 60 km ao norte de Kathmandu, Nepal, envolvendo cerca de 10–15 km 3 . Antes deste deslizamento de terra, a montanha pode ter sido a 15ª montanha do mundo acima de 8.000m.

Deslizamentos de terra históricos

deslizamentos de terra extraterrestres

Evidências de deslizamentos de terra passados ​​foram detectados em muitos corpos no sistema solar, mas como a maioria das observações são feitas por sondas que observam apenas por um tempo limitado e a maioria dos corpos no sistema solar parece ser geologicamente inativo, não há muitos deslizamentos de terra conhecidos. recentemente. Tanto Vênus quanto Marte foram objeto de mapeamento de longo prazo por satélites em órbita, e exemplos de deslizamentos de terra foram observados em ambos os planetas.

Mitigação de deslizamentos de terra

A mitigação de deslizamentos de terra refere-se a várias atividades feitas pelo homem em encostas com o objetivo de diminuir o efeito dos deslizamentos de terra. Deslizamentos de terra podem ser desencadeados por muitas causas, às vezes concomitantes . Além da erosão rasa ou redução da resistência ao cisalhamento causada por chuvas sazonais , os deslizamentos de terra podem ser desencadeados por atividades antrópicas , como adicionar peso excessivo acima do talude, cavar no meio do talude ou na base do talude. Muitas vezes, fenômenos individuais se unem para gerar instabilidade ao longo do tempo, o que muitas vezes não permite a reconstrução da evolução de um determinado deslizamento. Portanto, as medidas de mitigação do risco de deslizamento geralmente não são classificadas de acordo com o fenômeno que pode causar um deslizamento de terra. Em vez disso, eles são classificados pelo tipo de método de estabilização de talude usado:

  • Métodos geométricos, em que se altera a geometria da encosta (em geral a inclinação);
  • Métodos hidrogeológicos , nos quais é feita uma tentativa de baixar o nível do lençol freático ou reduzir o teor de água do material
  • Métodos químicos e mecânicos, nos quais são feitas tentativas para aumentar a resistência ao cisalhamento da massa instável ou para introduzir forças externas ativas (por exemplo, âncoras , rocha ou pregagem no solo ) ou passivas (por exemplo, poços estruturais, estacas ou solo reforçado) para neutralizar a desestabilização forças.
Cada um desses métodos varia um pouco com o tipo de material que compõe o talude.

Veja também

Referências

links externos